基于虚拟激励法的大跨度斜拉拱桥随机响应

通过建立空间结构有限元模型,利用一种计算效率很高的随机振动理论-虚拟激励法对大跨度斜拉拱桥的随机振动地震响应进行了研究.将该桥的动力特性以及由施加于该桥纵向激励、纵 竖向激励、横 竖向激励、纵 竖 横向激励所得到的随机振动地震响应,与相同跨径的钢管混凝土拱桥进行对比分析,可以得到大跨度斜拉拱桥中斜拉索的存在改善了主拱肋拱脚附近的受力,提高了拱桥的抗震性能.     

基于虚拟激励法的大跨度斜拉拱桥随机响应

通过建立空间结构有限元模型,利用一种计算效率很高的随机振动理论—虚拟激励法对大跨度斜拉拱桥的随机振动地震响应进行了研究。将该桥的动力特性以及由施加于该桥纵向激励、纵＋竖向激励、横＋竖向激励、纵＋竖＋横向激励所得到的随机振动地震响应,与相同跨径的钢管混凝土拱桥进行对比分析,可以得到：大跨度斜拉拱桥中斜拉索的存在改善了主拱肋拱脚附近的受力,提高了拱桥的抗震性能。     

多维地震激励作用下大跨度斜拉拱桥的随机响应

以一种新颖钢管混凝土拱桥-斜拉钢管混凝土拱组合桥为研究对象,通过建立空间结构有限元模型,利用子空间迭代法得到结构的自振特性,并运用随机响应理论分别对该桥在纵向激励、纵＋竖向激励、纵＋横向激励、纵＋竖＋横向激励等4种工况作用下的地震响应与相同跨径的中承式钢管混凝土拱桥进行了对比分析。分析结果表明,地震横向激励对斜拉拱桥的响应特性有较大的影响,在多维随机地震激励作用下,由于斜拉索的存在使得斜拉拱桥的横向抗震性能优于相同跨径的中承式钢管混凝土拱桥,这为大跨度斜拉拱桥的抗震设计和研究提供了理论依据。     

横撑对大跨径斜拉拱桥力学性能的影响

以湘潭湘江四大桥为工程背景,分析了横撑对斜拉拱桥稳定、自由振动和抗震等力学性能的影响.首先,基于ANSYS有限元软件,建立了湘潭湘江四大桥的空间有限元模型.其次,从斜拉拱桥的特值屈曲和非线性屈曲两个方面来研究横撑对斜拉拱桥的稳定安全性和极限承载能力影响;用模态分析方法研究了横撑对斜拉拱桥的自振特性的影响;在非一致激励条件下,研究了横撑对斜拉拱桥抗震性能的影响.通过以上研究得出:较大的横撑刚度有利于斜拉拱桥稳定性的提高,但同时降低了结构的抗震性能.     

上承式大跨度钢管混凝土拱桥地震反应分析

为研究上承式大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能,以大型有限元计算软件ANSYS为平台,分别以纵向＋竖向和横向＋竖向迁安波与EI Centro波作为输入地震波,对跨径为430m的上承式钢管混凝土拱桥——支井河特大桥进行了地震反应分析。研究结果表明：前10阶振动以侧向振动为主,表明桥纵向刚度远大于侧向刚度;拱肋抗震设计最危险截面是拱脚截面,地震反应内力最大;横向＋竖向地震动输入时拱肋轴力及弯矩略大于纵向＋竖向地震动输入时,相差幅度不大,但横向＋竖向地震动输入时弯矩My远大于纵向＋竖向地震动输入;在横向＋竖向地震动输入下最危险截面——拱脚处的地震反应轴力内侧拱肋大于外侧拱肋。     

基于性能的大跨度中承式钢桁架拱桥减隔震设计

为研究适用于宽幅、大跨度中承式拱桥的合理抗震结构体系,以主跨160 m的聊城黑龙江路徒骇河大桥为工程背景,介绍了基于性能减隔震设计方法及各向异性减隔震设计实现方法,利用非线性动力时程分析方法研究了非减隔震体系、常规减隔震体系和基于性能的抗震体系对大跨度中承式钢桁架拱桥结构响应和抗震性能的影响。结果表明,大跨度中承式钢桁架拱桥的纵、横向动力特性相差较大,分别按照纵、横向自振周期进行减隔震设计,则地震响应更低、抗震性能更优,可实现基于性能抗震设计的思想。     

大跨度钢桁拱桥地震反应分析

研究桥梁的地震反应是建立合理抗震体系,采取有效抗震措施的根据。以某在建大跨度钢桁拱桥为研究对象,通过桥梁分析软件midas Civil建立空间结构有限元分析模型,计算和分析了该大跨度钢桁拱桥的动力特性,在此基础上,运用时程分析法计算了该桥的地震响应,分析了该桥在2组不同地震波输入下结构的受力特点和规律性。     

考虑河谷场地效应的大跨度拱桥的地震响应分析

为研究V型河谷场地效应对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应影响,以某大跨度钢管混凝土拱桥为工程背景并简化V型河谷场地模型,建立河谷-拱桥有限元模型,讨论在SV波作用下对桥梁的地震响应影响。结果表明:由于地震荷载是均匀作用在场地,且河谷-拱桥有限元模型是轴对称模型,因此得到的拱桥主拱圈的内力和位移响应趋势是对称分布;不同地震波作用下得到的主拱圈内力和位移响应大小不同,这和拱桥拱脚与场地连接部位的地震动强度和地震波的频谱特性有关;在进行桥梁抗震设计时,SV波作用下拱桥关键部位应重点关注。     

桥上人行桥对大跨度系杆拱桥抗震性能影响研究

大跨度拱桥上设置人行桥结构新颖，探明人行桥对下承式系杆拱桥抗震性能的影响有重要意义。以深圳市某下承式系杆拱桥为研究对象，通过动力时程方法分析成桥阶段是否设置人行桥对全桥抗震性能的影响。研究表明：设置人行桥降低了纵竖向地震作用下桥上拱肋和吊杆的应力，增加了横竖向地震作用下桥上拱肋和吊杆的应力，对于桩基础影响不大。     

基于悬臂桁架施工法的上承式拱桥结构性能

斜拉桁架式悬臂施工法是国外大跨度拱桥常用的无支架施工方法之一,但在国内运用非常少.由于受多种施工因素控制的影响,原以承压为主的拱圈在施工中承受较大的弯矩,其结构性能较为复杂,着眼于施工进程研究了上承式拱桥的结构性能,讨论了临时拉索、结构体系、合龙措施等多种施工控制因素对拱圈受力性能的影响.     

竖向地霜波分量对结构抗震性能影响研究的动态

针对坚向地震波分量对结构抗震性能影响，分别简要介绍了国内外在竖向地震波分量对筑结构和桥梁结构抗震性能的影响方面所做的研究工作，对已有研究工作存在的问题作了一些分析，指出一些需要进一步研究和解决的问题。     

东平大桥地震时程反应分析

结合广东佛山东平大桥,采用有限元分析程序ANSYS建立动力计算模型,编制人工地震波生成程序,采用大质量法考虑行波效应进行结构地震动态时程反应分析,得出了关键截面的内力、位移及时程响应,进而研究竖向地震输入和行波效应对大跨度多重组合体系拱桥的影响。     

营口辽河公路大桥抗震性能研究

以营口辽河公路大桥为背景,对斜拉桥的抗震性能进行研究.从斜拉桥的抗震分析方法和动力分析模型入手,研究斜拉桥的结构动力特性,用斜拉桥地震响应的反应谱法和时程积分法分析计算.动力特性分析结果表明初始索力和重力对结构的动力特性的计算结果影响很小.对于大跨度斜拉桥至少取前30个振型进行反应谱分析才合理.在3个方向的地震作用下,采用反应谱法计算,斜拉索的地震力较小,静内力加动内力均小于索的设计值,索始终保持弹性工作,且无松弛现象.以全飘体系顺桥向+竖向输入地震波进行时程分析,计算出塔根部支座反力、辅助墩及边墩支座反力、节点位移最值、拉索单元轴力最大值,并绘出顺桥向和竖向EL-centro地震波时间历程曲线图.     

不同地震激励下大跨度斜拉桥的地震反应分析

考虑地震波的行波效应、部分相干效应和局部场地效应,建立了不同机制的地震激励下大跨度斜拉桥地震反应的分析方法并以正在建设的主跨1 018 m的香港某大跨度斜拉桥为例,数值仿真了大跨度斜拉桥在确定性地震波一致激励、行波激励以及随机地震动场多点激励下的地震反应。结果表明:与确定性地震波一致激励相比,在确定性地震波行波激励以及考虑空间变化的随机地震动场激励下,斜拉桥的纵向位移反应明显减小,而其主跨跨中竖向位移反应明显增大。由此得出结论:对于大跨度斜拉桥,一致地震激励不能控制其抗震设计,应考虑行波激励和随机地震动场多点激励对其地震响应的影响。     

大跨度斜拉钢管混凝土拱桥的施工控制分析

桥梁施工控制的方法有多种,具体桥型应选用相适应的控制方法,而对于大跨度斜拉钢管混凝土拱桥的施工控制方法则应选用基于现代控制理论的自适应控制理论。该文根据湘潭四大桥斜拉钢管混凝土拱桥的具体施工控制实践分析,对该桥的施工控制方法及具体内容进行了系统的阐述,指出了目前斜拉钢管混凝土拱桥施工控制系统中尚需解决的问题。     

大跨外倾式拱桥动力特性分析研究

桥梁自振特性是其动力分析的重要参数,包括自振频率、振型及阻尼比,它们取决于结构的组成、刚度、质量分布及约束条件。要研究桥梁结构的抗震、抗风等动力性能,必须了解桥梁结构的自振特性。大跨度外倾式拱桥的结构构造比较复杂,其动力特性与一般的拱桥不同。该文通过对某外倾式拱桥的动力特性分析,为该桥抗震分析提供参考和依据。     

大跨度拱桥抗震设计探讨

目前,国内外现有的绝大多数桥梁工程抗震设计规范只适应于中等跨度的普通桥梁,超过适用范围的大跨度桥梁的抗震设计,则无规范可循。结合生产实例对大跨度拱桥的抗震研究分析提出了设计主要进行强度验算,重视高阶振型的影响和多点不同步激振(包括行波效应)和竖向地震动的影响,必要时采取适当的减隔震措施以减小地震反应,同时注重抗震措施的采用,确保大桥在设计地震作用下满足设防标准要求。同时对抗震分析计算中遇到的问题加以分析进而提出相应的对策措施。     

斜拉拱桥的力学性能及经济性能的研究

研究了斜拉拱桥的力学特性以及与普通拱桥的内力分布差别,通过实例计算,得到了斜拉拱桥中斜拉索对拱结构内力良好的优化结果。通过该桥型与普通拱桥的对比研究及其扣索倾角这一参数的变化分析,给出其力学特性和经济性能,为这一新颖桥型的设计和方案选取提供参考依据。     

边界条件对CFST拱桥抗震性能影响分析

大跨度系杆拱桥有多种约束形式,不同的约束形式在地震作用下的内力响应不同。该文建立跨径120m系杆拱桥模型,采用时程分析法,对其从纵向、横向、纵向加竖向及三向进行多维一致激励输入地震波。发现横向约束减弱时,桥梁扭转增强;不同方向输入地震波时,产生的内力区别较大。通过对比分析,3种约束形式中,均是固定支座和一端固定、一端释放顺桥向约束的两种模型综合抗震性能较强。     

斜拉拱桥的构造特点及静力分析

该文比较了斜拉拱桥与斜拉桥、拱桥的异同,分析了斜拉拱桥的构造特点,并以80 m和320 m跨径的两座斜拉拱桥为例,探讨了斜拉索倾角变化对斜拉拱桥静力性能的影响,得出了主拱内力以及稳定系数在斜拉索倾角改变时的分布规律。由此可以找到一个最佳的斜拉索倾角值使主拱弯矩分布均匀、峰值最小;索与拱共同承担荷载,轴力分布合理;桥梁结构具有良好的稳定性。